[17/36] 6-1 Controller - ReplicationController란?

https://www.youtube.com/watch?v=5X3t6VJH2vQ&list=PLApuRlvrZKohaBHvXAOhUD-RxD0uQ3z0c&index=17

Category : 따배쿠
Tag : 따배쿠

수업내용

Part 1. 쿠버네티스 시작하기

쿠버네티스 소개
쿠버네티스 설치하기
쿠버네티스로 컨테이너 실행하기

Part 2. 쿠버네티스 기본 개념

쿠버네티스 아키텍처
파드
컨트롤러
서비스
인그레스
레이블과 애너테이션
컨피그맵
시크릿

Part 3. 쿠버네티스 한 걸음 더 들어가기

파드 스케쥴링
인증과 권한관리
데이터 저장
클러스터 네트워킹 구성
쿠버네티스 DNS
로깅과 모니터링
오토스케일링
사용자 정의 자원
쿠버네티스 기반으로 워드프레스 앱 실행하기
헬름

학습내용

Replication Controller
ReplicaSet
Deployment
DaemonSet
StatefulSet
Job
CronJob

Controller란?

Pod의 개수를 보장
특정 application 실행하는 pod가 application을 몇개 운영할것인지 결정하고 보장해주는 역할

명령어 실행 절차
1. nginx 웹서버 3개 생성 요청 명령어를 api로 보냄
```
  kubectl create deployment webui --image=nginx --replicas=3
```
2. API는 etcd에서 정보를 얻어 schduler에 요청 전송
3. schduler는 node1, node2중 어디에 3개의 nginx를 배치하게될지 확인
4. 그 결과를 api에게 응답
5. API는 node1, node2중 ngninx를 배치하게 됨
  - 배치 전 Controller에게 nginx 보장 요청
6. node1, node2에 nginx pod 3개 배치
7. 하나의 pod에 문제 발생시 Controller가 api에 요청
  - pod가 모자르므로 한개 더 api에 생성 요청
    
    Controller의 역할3개를 보장해야함
8. api는 다시 schduler를 통해 node1,2중 어디에 배치할지 결정
9. 3개를 보장

Controller의 종류

ReplicationController

요구하는 Pod의 개수를 보장하며 파드 집합의 실행을 항상 안정적으로 유지 하는 것을 목표
- 요구하는 Pod의 개수가 부족하면 template를 이용해 Pod를 추가
- 요구하는 Pod 수 보다 많으면 최근에 생성된 Pod를 삭제
기본 구성
- selector
- replicas
- template

yml 파일 형식

apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
name: <RC_이름>
spec:
replicas: <배포 갯수>
selector:
  key: value
template:
<컨테이너 템플릿>

ReplicationController 동작원리

API에게 key: value를 app=webui로 가지고 있는 lable을 선택해서 nginx 웹 서버 3개 실행 요청
```
kubectl create rc-exam --imager=nginx --replicas=3 --selector=app=webui
```
etcd와 sccheduler의 도움을 받아 현재 시스템에 app: webui라벨을 가지는 컨테이너를 3개의 node에 3개 실행

ReplicationController definition(정의)

Pod-definition

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
  lables:
    app: webui
spec:
  containers:
  - name: nginx-container
    image: nginx:1.14

ReplicationController-definition

apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: rc-nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    app: webui
  template:
    metadata:
      name: nginx-pod
      labels:
        app: webui
    spec:
      containers:
      - name: nginx-container
        image: nginx:1.14

ReplicationController example(1)

rc-nginx.yaml

apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: rc-nginx
spec:
  replicas: 3   # replica 갯수 3개, app: webui를 3개 보장
  selector:
    app: webui
  template:     # app: webui가 3개가 아닐경우 template를 통해 생성
    metadata:
      name: nginx-pod
      labels:
        app: webui
    spec:
      containers:
      - name: nginx-container
        image: nginx:1.14

명령어

kubectl create -f rc-nginx.yaml

# 화면 분리 후 별도 실행, 현재 동작중인 pod 수는?
watch kubectl get pods-o wide

kubectl get replicationcontrollers
kubectl get rc
kubectl describe rc rc-nginx

# 파드 삭제 시 ReplicationController가 하는 일은?
kubectl get pods
kubectl delete pod rc-nginx-xxxx

실습

모니터링

watch kubectl get pods -o wide

rc-nginx.yaml파일 배포

apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: rc-nginx
spec:
  replicas: 3   # replica 갯수 3개, app: webui를 3개 보장
  selector:
    app: webui
  template:     # app: webui가 3개가 아닐경우 template를 통해 생성
    metadata:
      name: nginx-pod
      labels:
        app: webui
    spec:
      containers:
      - name: nginx-container
        image: nginx:1.14

실습화면

# replicationController 정보보기
kubectl get replicationcontrollers
kubectl get rc


# DESIRED : replica 수 3개 요구
# CURRENT : 현재 3개 실행중
# READY   : 준비된 상태 3개

master@master:~$ kubectl create -f rc-nginx.yaml 
replicationcontroller/rc-nginx created
master@master:~$ kubectl get replicationcontrollers
NAME       DESIRED   CURRENT   READY   AGE
rc-nginx   3         3         3       16m
master@master:~$ kubectl get rc
NAME       DESIRED   CURRENT   READY   AGE
rc-nginx   3         3         3       16m

# --dry-run 명령어 실행으로 (문법)이상유무 확인 가능
master@master:~$ kubectl run redis --image=redis --dry-run
W0529 04:53:05.923004   75148 helpers.go:704] --dry-run is deprecated and can be replaced with --dry-run=client.
pod/redis created (dry run)

# redis.yaml파일 생성
kubectl run redis --image=redis --labels=app=webui --dry-run -o yaml > redis.yaml

# redis.yaml vi 편집
# 라인삭제 : dd
master@master:~$ vi redis.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    app: webui
  name: redis
spec:
  containers:
  - image: redis
    name: redis

# 1. Controller의 역할, redis.yaml 배포하면 어떻게 될까?
Every 2.0s: kubectl get pods -o wide                                                                 master: Wed May 29 05:24:29 20244:24 20242024
NAME             READY   STATUS        RESTARTS   AGE   IP            NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
rc-nginx-858vg   1/1     Running       0          38m   10.244.1.10   node2   <none>           <none>
rc-nginx-9t5v4   1/1     Running       0          38m   10.244.2.7    node1   <none>           <none>
rc-nginx-zqzt2   1/1     Running       0          38m   10.244.2.6    node1   <none>           <none>
redis            0/1     Terminating   0          2s    <none>        node1   <none>           <none>

# Controller가 3개를 보장하면서 새로 생성된 pod를 죽임
Every 2.0s: kubectl get pods -o wide                                                                 master: Wed May 29 05:24:29 20244:24 20242024

NAME             READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
rc-nginx-858vg   1/1     Running   0          62m   10.244.1.10   node2   <none>           <none>
rc-nginx-9t5v4   1/1     Running   0          62m   10.244.2.7    node1   <none>           <none>
rc-nginx-zqzt2   1/1     Running   0          62m   10.244.2.6    node1   <none>           <none>

# 2. Controller의 역할, scale-out

# 아래 명령어를 통해 replica의 수를 3>4로 수정(i) 후 저장(wq)
master@master:~$ kubectl edit rc rc-nginx
# Please edit the object below. Lines beginning with a '#' will be ignored,
# and an empty file will abort the edit. If an error occurs while saving this file will be       
# reopened with the relevant failures.
#
apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  creationTimestamp: "2024-05-29T04:21:49Z"
  generation: 2
  labels:
    app: webui
  name: rc-nginx
  namespace: default
  resourceVersion: "64873"
  uid: 4fb36c51-103a-40c4-9320-fdbf563b35f4
spec:
  replicas: 4 # 3에서 4로 변경
  selector:
    app: webui

# watch 명령어 모니터링, horizontal scale-out을 통해 확장
Every 2.0s: kubectl get pods -o wide                                                     master: Wed May 29 05:37:21 2024

NAME             READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP            NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES        
rc-nginx-858vg   1/1     Running   0          75m     10.244.1.10   node2   <none>           <none>
rc-nginx-9t5v4   1/1     Running   0          75m     10.244.2.7    node1   <none>           <none>
rc-nginx-f22kt   1/1     Running   0          5m27s   10.244.1.11   node2   <none>           <none>
rc-nginx-zqzt2   1/1     Running   0          75m     10.244.2.6    node1   <none>           <none>

# 3. Scale-down
master@master:~$ kubectl scale rc rc-nginx --replicas=2
replicationcontroller/rc-nginx scaled

# Scale-down 결과
Every 2.0s: kubectl get pods -o wide                                                     master: Wed May 29 05:40:03 2024

NAME             READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
rc-nginx-858vg   1/1     Running   0          78m   10.244.1.10   node2   <none>           <none>
rc-nginx-9t5v4   1/1     Running   0          78m   10.244.2.7    node1   <none>           <none>

Controller의 역할

Scale-out
Scale-down

운영기간중 이벤트를 통해 부하를 예측하여 기존에 있는 시스템을 Scale-out하거나 Scale-down을 통해 시스템의 하드웨어 리소스를 적절하게 사용할 수 있다. paas플랫폼의 base가 되는 기술

edit기능을 통해 nginx버전을 1.15로 올리면 적용이 될까?

master@master:~$ kubectl edit rc rc-nginx
replicationcontroller/rc-nginx edit

# Please edit the object below. Lines beginning with a '#' will be ignored, 
# and an empty file will abort the edit. If an error occurs while saving this file will be
# reopened with the relevant failures.
#
apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  creationTimestamp: "2024-05-29T04:21:49Z"
  generation: 4
  labels:
    app: webui
  name: rc-nginx
  namespace: default
  resourceVersion: "66064"
  uid: 4fb36c51-103a-40c4-9320-fdbf563b35f4
spec:
  replicas: 2
  selector:
    app: webui
  template:
    metadata:
      creationTimestamp: null
      labels:
        app: webui
      name: nginx-pod
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.15 # 1.14 > 1.15로 수정
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        name: nginx-container
        resources: {}
        terminationMessagePath: /dev/termination-log
        terminationMessagePolicy: File
      dnsPolicy: ClusterFirst
      restartPolicy: Always
      schedulerName: default-scheduler
      securityContext: {}
      terminationGracePeriodSeconds: 30
status:
  availableReplicas: 2
  fullyLabeledReplicas: 2
  observedGeneration: 4
  readyReplicas: 2
  replicas: 2

Controller는 selector만 바라보기때문에 영향을 주지 않음

master@master:~$ kubectl get pods --show-labels
NAME             READY   STATUS    RESTARTS   AGE   LABELS
rc-nginx-858vg   1/1     Running   0          86m   app=webui
rc-nginx-9t5v4   1/1     Running   0          86m   app=webui

# nginx 버전 확인
master@master:~$ kubectl describe pod rc-nginx-858vg
Name:             rc-nginx-858vg
Namespace:        default
Priority:         0
Service Account:  default
Node:             node2/10.0.2.4
Start Time:       Wed, 29 May 2024 04:21:49 +0000
Labels:           app=webui
Annotations:      <none>
Status:           Running
IP:               10.244.1.10
IPs:
  IP:           10.244.1.10
Controlled By:  ReplicationController/rc-nginx
Containers:
  nginx-container:
    Container ID:   containerd://5eb0f5f934821186263fa75df455ccba29642fb9a6443bde8f97332f4d7569d2
    Image:          nginx:1.14 # 1.14로 변화없음
    Image ID:       docker.io/library/nginx@sha256:f7988fb6c02e0ce69257d9bd9cf37ae20a60f1df7563c3a2a6abe24160306b8d
    Port:           <none>
    Host Port:      <none>
    State:          Running
      Started:      Wed, 29 May 2024 04:21:49 +0000
    Ready:          True
    Restart Count:  0
    Environment:    <none>
    Mounts:
      /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from kube-api-access-8mz5g (ro)
Conditions:
  Type                        Status
  PodReadyToStartContainers   True
  Initialized                 True
  Ready                       True
  ContainersReady             True
  PodScheduled                True
Volumes:
  kube-api-access-8mz5g:
    Type:                    Projected (a volume that contains injected data from multiple sources)
    TokenExpirationSeconds:  3607
    ConfigMapName:           kube-root-ca.crt
    ConfigMapOptional:       <nil>
    DownwardAPI:             true
QoS Class:                   BestEffort
Node-Selectors:              <none>
Tolerations:                 node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute op=Exists for 300s
                             node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute op=Exists for 300s
Events:                      <none>

확인했던 pod를 삭제 후 다시 버전을 확인해본다.

# pod 삭제
master@master:~$ kubectl delete pod rc-nginx-858vg
pod "rc-nginx-858vg" deleted

# 생성된 pod 확인
master@master:~$ kubectl get pods --show-labels
NAME             READY   STATUS    RESTARTS   AGE   LABELS
rc-nginx-9t5v4   1/1     Running   0          90m   app=webui
rc-nginx-q7dht   1/1     Running   0          15s   app=webui

# 새로 생성된 pod를 describe 명령어로 조회
master@master:~$ kubectl describe pod rc-nginx-q7dht
Name:             rc-nginx-q7dht
Namespace:        default
Priority:         0
Service Account:  default
Node:             node2/10.0.2.4
Start Time:       Wed, 29 May 2024 05:52:10 +0000
Labels:           app=webui
Annotations:      <none>
Status:           Running
IP:               10.244.1.13
IPs:
  IP:           10.244.1.13
Controlled By:  ReplicationController/rc-nginx
Containers:
  nginx-container:
    Container ID:   containerd://e8063f636de9ffb8b4c16235f68b120a4f823a4c966f4cc87c0a3157b58664cd
    Image:          nginx:1.15 # 버전이 바뀌어있다.
    Image ID:       docker.io/library/nginx@sha256:23b4dcdf0d34d4a129755fc6f52e1c6e23bb34ea011b315d87e193033bcd1b68    Port:           <none>
    Host Port:      <none>
    State:          Running
      Started:      Wed, 29 May 2024 05:52:12 +0000
    Ready:          True
    Restart Count:  0
    Environment:    <none>
    Mounts:
      /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from kube-api-access-q28xr (ro)
Conditions:
  Type                        Status
  PodReadyToStartContainers   True
  Initialized                 True
  Ready                       True
  ContainersReady             True
  PodScheduled                True
Volumes:
  kube-api-access-q28xr:
    Type:                    Projected (a volume that contains injected data from multiple sources)
    TokenExpirationSeconds:  3607
    ConfigMapName:           kube-root-ca.crt
    ConfigMapOptional:       <nil>
    DownwardAPI:             true
QoS Class:                   BestEffort
Node-Selectors:              <none>
Tolerations:                 node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute op=Exists for 300s
                             node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute op=Exists for 300s
Events:
  Type    Reason     Age   From               Message
  ----    ------     ----  ----               -------
  Normal  Scheduled  24s   default-scheduler  Successfully assigned default/rc-nginx-q7dht to node2
  Normal  Pulled     22s   kubelet            Container image "nginx:1.15" already present on machine
  Normal  Created    22s   kubelet            Created container nginx-container
  Normal  Started    22s   kubelet            Started container nginx-container

서비스 동작중의 버전을 업그레이드 하였다. 이런 무중단 서비스 업데이트를 rolling update라고 한다. 서비스가 중단되지 않고 비즈니스 연속성을 지원한다. Controller의 기본 속성중에 이러한 rolling update기능이 포함되어있다.

Controller의 역할

Scale-out
Scale-down
rolling update

QUESTION & ANSWER

다음의 조건으로 ReplicationController를 사용하는 rc-lab.yaml파일을 생성하고 동작시킵니다.
- labels(name: apache, app:main, rel:stable)를 가지는 httpd:2.2 버전의 Pod를 2개 운영합니다.
- rc name: rc-mainui
- container: httpd:2.2 - 현재 디렉토리에 rc-lab.yaml파일이 생성되어야 하고, 애플리케이션 동작은 파일을 이용해 실행합니다.

1. 실행중인 pod 삭제

kubectl delete all –all
kubectl get rc
kubectl delete rc {복사한이름}

2. yaml 파일 생성

kubectl run redis –image=redis –labels=app=webui –dry-run -o yaml > rc-lab.yaml

apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: rc-mainui
spec:
  replicas: 2  
  selector:
    app: main
  template:     
    metadata:
      labels:
        name: apache
        app: main
        rel: stable
    spec:
      containers:
      - name: httpd-container
        image: httpd:2.2

kubectl create -f rc-nginx.yaml

동작되는 http:2.2 버전의 컨테이너를 3개로 확장하는 명령을 적고 실행하세요. CLI#
```
kubectl scale rc rc-lab --replicas=3
```

By 김민서

The BlackCode got Dream

수업내용

Part 1. 쿠버네티스 시작하기

Part 2. 쿠버네티스 기본 개념

Part 3. 쿠버네티스 한 걸음 더 들어가기

학습내용

Controller란?

Controller의 종류

ReplicationController

ReplicationController 동작원리

ReplicationController definition(정의)

Pod-definition

ReplicationController-definition

ReplicationController example(1)

rc-nginx.yaml

명령어

실습

모니터링

rc-nginx.yaml파일 배포

실습화면

Controller의 역할

edit기능을 통해 nginx버전을 1.15로 올리면 적용이 될까?

Controller의 역할

QUESTION & ANSWER

1. 실행중인 pod 삭제

2. yaml 파일 생성

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By 김민서